CN104525713B - 一种具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统 - Google Patents

一种具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统,它包括从左到右顺次设置的上料架(1)、搬运机器人A(2)、定位架(3)、搬运机器人B(4)、切料冲床(5)、搬运机器人C(6)、粗压冲床(7)、搬运机器人D(8)、精压整形冲床(9)、搬运机器人E(10)、切飞边冲床(11)、搬运机器人F(12)和成品辊道线(13)。本发明的有益效果是:自动化程度高、能够有效避免发生双板粘黏现象、提高生产效率、安全可靠。

Description

一种具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统
技术领域
本发明涉及汽车车身冲压成型的技术领域,特别是一种具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统。
背景技术
中国汽车制造业规模之大,制造商之多就不用多说。但在该领域我们更熟知的是汽车点焊,却殊不知汽车厂商在冲压工序的投入远大于点焊工序。在冲压工序中冲床、模具投入占大头,与此同时冲压生产线的物流系统造价也相当昂贵。市场需求之大不言而喻。
汽车车身的原料为板料,板料经多个冲压成型机的加工制得汽车车身,由于板料较大,若采用人工操作,需要2人配合上料,2人配合下料。人员需求大,劳动强度高,危险系数大,此外,由于受人为因素的影响,生产效率和质量也极不稳定,用工成本也持续增高。现在越来越多的厂家开始上意识到自动化物理系统的必要性,市场需求相当大。因此,汽车车身(钣金)冲压生产线,已经有部分车身制造商采用了机器人或专机承担各工位板料的转运、板料的进出模具。
现有的汽车车身生产线中,板料是成垛堆放的,由于板料表面光滑、表面油污造成两板之间形成真空,机器人在抓取最上面的板料时会带起下面板料,发生双板粘黏现象,机器人抓手将2张或多张板料同时加入冲床中,造成板料的浪费,同时很容易损坏加工设备。此外,钣金冲压领域的冲床、机器人的破坏力都是致命的,轻者损坏设备,重者伤及性命。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种自动化程度高、能够有效避免发生双板粘黏现象、提高生产效率、安全可靠的具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统,它包括从左到右顺次设置的上料架、搬运机器人A、定位架、搬运机器人B、切料冲床、搬运机器人C、粗压冲床、搬运机器人D、精压整形冲床、搬运机器人E、切飞边冲床、搬运机器人F和成品辊道线;
所述的上料架由输送辊道I、气缸I、推板I、限位杆I和永磁铁组成,输送辊道I机架的两侧均设置有气缸I,两个气缸I的活塞杆上均设置有推板I,两个推板I上均设置有多个相对立的永磁铁,输送辊道I的机架的末端设置有多个限位杆I;
所述的定位架由输送辊道II、气缸II、推板II、限位杆II和固定杆组成,输送辊道II的中部设置有清洁辊道和上油辊道,清洁辊道包裹于粘有清水的布料内,上油辊道包裹于粘有润滑油的布料内,输送辊道II机架的两侧分别设置有气缸II和固定杆,输送辊道II的机架的末端设置有多个限位杆II,气缸II的活塞杆上设置有推板II,气缸II、推板II、限位杆II和固定杆均设置在上油辊道的左侧;
它还包括控制系统,所述的控制系统与气缸I、气缸II、搬运机器人A、搬运机器人B、切料冲床、搬运机器人C、粗压冲床、搬运机器人D、精压整形冲床、搬运机器人E、切飞边冲床和搬运机器人F连接。
所述的搬运机器人A、搬运机器人B、搬运机器人C、搬运机器人D、搬运机器人E和搬运机器人F均为具有六自由度的机器人手臂和吸盘组成,吸盘安装在机器人手臂的输出端。
所述的限位杆I垂直于输送辊道I的机架设置,所述的限位杆II和固定杆均垂直于输送辊道II的机架设置。
所述的输送辊道I和输送辊道II的滚筒均由伺服电机驱动。
本发明具有以下优点:本发明自动化程度高、能够有效避免发生双板粘黏现象、提高生产效率、安全可靠、极大节省工人劳动强度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的上料架的结构示意图;
图3为本发明的定位架的结构示意图;
图中,1-上料架,2-搬运机器人A,3-定位架,4-搬运机器人B,5-切料冲床,6-搬运机器人C,7-粗压冲床,8-搬运机器人D,9-精压整形冲床,10-搬运机器人E,11-切飞边冲床,12-搬运机器人F,13-成品辊道线,14-输送辊道I,15-气缸I,16-推板I,17-限位杆I,18-永磁铁,19-输送辊道II,20-气缸II,21-推板II,22-限位杆II,23-固定杆,24-清洁辊道,25-上油辊道,26-料垛。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:
如图1所示,一种具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统,它包括从左到右顺次设置的上料架1、搬运机器人A2、定位架3、搬运机器人B4、切料冲床5、搬运机器人C6、粗压冲床7、搬运机器人D8、精压整形冲床9、搬运机器人E10、切飞边冲床11、搬运机器人F12和成品辊道线13。
如图2所示,上料架1由输送辊道I14、气缸I15、推板I16、限位杆I17和永磁铁18组成,输送辊道I14机架的两侧均设置有气缸I15,两个气缸I15的活塞杆上均设置有推板I16,两个推板I16上均设置有多个相对立的永磁铁18,输送辊道I14的机架的末端设置有多个限位杆I17,上料时,工人将板料堆叠在输送辊道I14后,堆叠后形成图2所示的料垛26,输送辊道I14的滚筒带动料垛26朝向限位杆I17运动,当料垛26与限位杆I17接触时,限位杆I7阻止了板料的继续运动,随后控制两个气缸I15活塞杆伸出以将永磁铁18靠向料垛26,永磁铁18磁化板料,板料同极排斥,板料边缘分开,破坏了两板间的真空,因此,当搬运机器人A2抓取最上面的板料时不会带起下面板料,有效避免了发生双板粘黏现象,从而实现了料垛26的初定位和双板分张。
如图3所示,定位架3由输送辊道II19、气缸II20、推板II21、限位杆II22和固定杆23组成,输送辊道II19的中部设置有清洁辊道24和上油辊道25,清洁辊道24包裹于粘有清水的布料内,清洁辊道24用于擦拭清洁通过它的单张板料,上油辊道25包裹于粘有润滑油的布料内,上油辊道25用于给通过它的单张板料表面涂抹润滑油,防止板料在冲压过程中生锈,输送辊道II19机架的两侧分别设置有气缸II20和固定杆23,输送辊道II19的机架的末端设置有多个限位杆II22,气缸II20的活塞杆上设置有推板II21,气缸II20、推板II21、限位杆II22和固定杆23均设置在上油辊道25的左侧,由于搬运机器人B4的运动轨迹和切料冲床5内模具的位置均是固定,因此,在将由搬运机器人A2转运到输送辊道II19的滚筒上的单张板料送入到切料冲床5前,需要将单张板料进行精确定位,而单张板料顺次通过清洁辊道24和上油辊道25后被限位杆II22挡住,随后控制气缸II20的活塞杆伸出,单张板料被推板II21推到固定杆23与推板II21之间,只需根据搬运机器人B4抓取位置来调整推板II21与固定杆23之间的距离,即可实现了单张板料的精确定位。
它还包括控制系统,所述的控制系统与气缸I15、气缸II20、搬运机器人A2、搬运机器人B4、切料冲床5、搬运机器人C6、粗压冲床7、搬运机器人D8、精压整形冲床9、搬运机器人E10、切飞边冲床11和搬运机器人F12连接。
所述的搬运机器人A2、搬运机器人B4、搬运机器人C6、搬运机器人D8、搬运机器人E10和搬运机器人F12均为具有六自由度的机器人手臂和吸盘组成,吸盘安装在机器人手臂的输出端。
所述的限位杆I17垂直于输送辊道I14的机架设置,所述的限位杆II22和固定杆23均垂直于输送辊道II19的机架设置。
所述的输送辊道I14和输送辊道II19的滚筒均由伺服电机驱动。
本发明的工作过程如下:
S1、料垛26初定位,先将板料堆叠放置在输送辊道I14的滚筒上,启动输送辊道I14,输送辊道I14的滚筒带动料垛26朝限位杆I17方向运动,当料垛26与限位杆I17接触时,即实现了料垛26的初定位;
S2、双板的分张,控制气缸I15的活塞杆伸出,经控制系统控制两个气缸I15的活塞杆伸出以将永磁铁靠向料垛26,永磁铁18磁化板料,从而实现了料板之间的分张;
S3、单张板料的抓取,经控制系统控制搬运机器人A2抓取最上面的一张板料,随后将该单张板料转移到输送辊道II19上;
S4、单张板料的精定位,在输送辊道II19上的单张板料顺次通过清洁辊道24和上油辊道25后被限位杆II22挡住,随后控制气缸II20的活塞杆伸出,单张板料被推板II21推到固定杆23与推板II21之间,从而实现了单张板料的精确定位;
S5、单张板料切成特定平面轮廓,经控制系统控制搬运机器人B4将S4中的单张板料转运到切料冲床5,切料冲床5用模具把板料切成特定平面轮廓;
S6、粗压成型,经控制系统控制搬运机器人C6将切料冲床5内的单张板料转运到粗压冲床7内,粗压冲床7用模具将该单张料板冲压成型,成为半成品车身I;
S7、精压整型,经控制系统控制搬运机器人D8将粗压冲床7内的半成品车身I转运到精压整形冲床9内,精压整形冲床9利用模具将该半成品车身I再次冲压,成为半成品车身II;
S8、切飞边,经控制系统控制搬运机器人E10将精压整形冲床9内的半成品车身II转运到切飞边冲床11内,切飞边冲床11利用模具将该半成品的车身II上的飞边去除掉,从而制得成品汽车车身;
S9、下线传输,经控制系统控制搬运机器人F12将切飞边冲床11内的成品汽车车身转运到成品辊道线13上,从而实现了将成品运输出车间。

Claims (4)

1.一种具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统,其特征在于:它包括从左到右顺次设置的上料架(1)、搬运机器人A(2)、定位架(3)、搬运机器人B(4)、切料冲床(5)、搬运机器人C(6)、粗压冲床(7)、搬运机器人D(8)、精压整形冲床(9)、搬运机器人E(10)、切飞边冲床(11)、搬运机器人F(12)和成品辊道线(13);
所述的上料架(1)由输送辊道I(14)、气缸I(15)、推板I(16)、限位杆I(17)和永磁铁(18)组成,输送辊道I(14)机架的两侧均设置有气缸I(15),两个气缸I(15)的活塞杆上均设置有推板I(16),两个推板I(16)上均设置有多个相对立的永磁铁(18),输送辊道I(14)的机架的末端设置有多个限位杆I(17);
所述的定位架(3)由输送辊道II(19)、气缸II(20)、推板II(21)、限位杆II(22)和固定杆(23)组成,输送辊道II(19)的中部设置有清洁辊道(24)和上油辊道(25),清洁辊道(24)包裹于粘有清水的布料内,上油辊道(25)包裹于粘有润滑油的布料内,输送辊道II(19)机架的两侧分别设置有气缸II(20)和固定杆(23),输送辊道II(19)的机架的末端设置有多个限位杆II(22),气缸II(20)的活塞杆上设置有推板II(21),气缸II(20)、推板II(21)、限位杆II(22)和固定杆(23)均设置在上油辊道(25)的左侧;
它还包括控制系统,所述的控制系统与气缸I(15)、气缸II(20)、搬运机器人A(2)、搬运机器人B(4)、切料冲床(5)、搬运机器人C(6)、粗压冲床(7)、搬运机器人D(8)、精压整形冲床(9)、搬运机器人E(10)、切飞边冲床(11)和搬运机器人F(12)连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统,其特征在于:所述的搬运机器人A(2)、搬运机器人B(4)、搬运机器人C(6)、搬运机器人D(8)、搬运机器人E(10)和搬运机器人F(12)均为具有六自由度的机器人手臂和吸盘组成,吸盘安装在机器人手臂的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统,其特征在于:所述的限位杆I(17)垂直于输送辊道I(14)的机架设置,所述的限位杆II(22)和固定杆(23)均垂直于输送辊道II(19)的机架设置。
4.根据权利要求1所述的一种具有搬运机器人的汽车车身冲压智能化系统,其特征在于:所述的输送辊道I(14)和输送辊道II(19)的滚筒均由伺服电机驱动。
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